laboratorio numero 28
que es un alternador
El alternador, uno de los elementos más importantes de un automóvil, es un aparato que se ocupa de transformar energía mecánica en eléctrica, por lo tanto, se encarga de abastecer el auto de la energía necesaria para que funcione; el nombre viene de la corriente alterna generada por esta transformación. Al mismo tiempo que realiza este proceso de energía, se preocupa de almacenarla en la batería, de modo que el vehículo cuente con la energía necesaria para que funcione el sistema eléctrico mientras el auto se encuentre apagado. No obstante, es indispensable recordar que el uso prolongado de la batería sin tener el motor del auto encendido, podría agotar toda la energía almacenada, lo que impediría luego que se encienda el motor.
El funcionamiento de los alternadores tiene su fundamento en un principio físico en el que un conductor es sometido a un campo magnético. Esto provoca una tensión eléctrica inducida, en la que su polaridad depende del sentido del campo y el flujo que lo cruza.
El alternador realiza el proceso de transformación de energía a partir de ciertos fenómenos de inducción, a través de una corriente alterna. Para cumplir con esta función, el alternador posee dos partes, un Inductor, que crea un campo magnético, y un Inducido. Este último es el conductor a través del cual atraviesan las líneas de fuerza del campo magnético producido por el inductor.
Además de las estructuras recién mencionadas, el alternador debe contar un tercer elemento básico, que corresponde a un regulador de voltaje. Su presencia se explica gracias a las revoluciones del motor. Éstas tienden a cambiar en forma constante, subiendo y bajando incesantemente a lo largo del viaje. Entonces, se podría decir que en la medida en que haya más revoluciones en el motor, más corriente generará el alternador, y a menos revoluciones, menos corriente generada. Debido a lo anterior es comprensible la necesidad de algún sistema que regule la cantidad de corriente generada a partir de las revoluciones, y este sistema corresponde al regulador de voltaje.
El funcionamiento de los alternadores tiene su fundamento en un principio físico en el que un conductor es sometido a un campo magnético. Esto provoca una tensión eléctrica inducida, en la que su polaridad depende del sentido del campo y el flujo que lo cruza.
El alternador realiza el proceso de transformación de energía a partir de ciertos fenómenos de inducción, a través de una corriente alterna. Para cumplir con esta función, el alternador posee dos partes, un Inductor, que crea un campo magnético, y un Inducido. Este último es el conductor a través del cual atraviesan las líneas de fuerza del campo magnético producido por el inductor.
Además de las estructuras recién mencionadas, el alternador debe contar un tercer elemento básico, que corresponde a un regulador de voltaje. Su presencia se explica gracias a las revoluciones del motor. Éstas tienden a cambiar en forma constante, subiendo y bajando incesantemente a lo largo del viaje. Entonces, se podría decir que en la medida en que haya más revoluciones en el motor, más corriente generará el alternador, y a menos revoluciones, menos corriente generada. Debido a lo anterior es comprensible la necesidad de algún sistema que regule la cantidad de corriente generada a partir de las revoluciones, y este sistema corresponde al regulador de voltaje.
partes de un alternador y su funcionamiento
- Puente rectificador averiado: una carga insuficiente de las baterías o una tensión de salida baja pueden ser indicativos de una avería en el puente rectificador, este está formado por diodos cuya misión es convertir la tensión alterna trifásica generada por el estator en tensión continua. Si uno o varios de estos diodos fallan la tensión puede desaparecer completamente, disminuir la corriente de salida, bajar la tensión o ser alterna según los diodos estén en corto o abiertos y según el numero de ellos averiados. Para ser medidos estos diodos debemos desoldar las conexiones del estator.
Un diodo conduce en un sentido mientras que no lo hace en el otro, para ser medidos debemos tener un aparato llamado polímetro situado en la escala de ohmios o un medidor específico de diodos, debemos ver que los diodos no están en corto, lo cual se detecta por su baja resistencia en ambos sentidos, y también debemos medir que lo diodos no están en abierto, lo cual se detecta por su alta resistencia en ambos sentidos. Un diodo correcto da alta resistencia en un sentido y baja en el otro. Para medir en un sentido y otro debemos poner el cable rojo y negro del polímetro primero de un modo y luego del contrario.
- Rotor averiado: Si este elemento se avería normalmente nuestro alternador no proporciona tensión o esta es muy baja. La función del rotor es generar un campo magnético variable en función de la tensión que se le aplica a través de las escobillas. Se debe medir su resistencia y que no existan fugas de su bobina al cuerpo del propio rotor, así como también el buen estado de las pistas de cobre sobre las que hacen contacto las escobillas cuyo diámetro mínimo es de 32,1 mm. Su resistencia es de 18,8-19,2 ohmios en los alternadores de 24V con regulador externo y de 8,8-9,2 ohmios en los que tienen el regulador incorporado. La resistencia entre cada pista y el cuerpo del rotor debe ser infinita. Si alguna de las medidas es incorrecta debemos sustituir el Rotor.
- Estator averiado: Si este elemento se avería normalmente nuestro alternador no proporciona tensión o esta es muy baja. El estator es el elemento donde se genera la tensión de salida, su estructura es de tres bobinas conectadas en estrella, con un punto central y tres salidas por lo que la corriente generada es trifásica. Para comprobar su estado debemos medir su resistencia y su aislamiento hacia su cuerpo. La resistencia entre los tres terminales de salida es muy baja del orden de 0,1-0,2 ohmios por lo que deberemos comprobar que hay continuidad entre todos ellos, además debemos comprobar que no existe continuidad entre los terminales de salida y el propio cuerpo del estator. Si alguna de estas condiciones no se cumple debemos cambiar el estator.
- Regulador averiado: la función del regulador es fundamental ya que se encarga de que la tensión generada por el estator, no este por debajo ni por encima de unos limites en todo el rango de revoluciones del motor, para ello el regulador tiene una conexión de la salida positiva del alternador y en función de que esta sea alta o baja aplica una tensión al rotor menor o mayor respectivamente, de modo que este genera un campo magnético proporcional a la tensión y a su vez induce mayor o menor magnetismo sobre el estator, y este baja o sube su tensión de salida con lo que se regula a sus niveles. Existen varios tipos de reguladores, desde los mecánicos basados en reles que son externos al alternador a los modernos transistorizados que van incorporados en el interior del alternador formando un bloque con las escobillas. Para comprobar su funcionamiento lo mas rápido es sustituirlo por uno cuyo funcionamiento este asegurado, ya que su comprobación total es complicada pues deberíamos hacer una prueba con alimentación externa. En el caso de reguladores a relé una inspección visual del interior puede descubrirnos elementos quemados o contactos defectuosos que nos indiquen su mal estado.
Un diodo conduce en un sentido mientras que no lo hace en el otro, para ser medidos debemos tener un aparato llamado polímetro situado en la escala de ohmios o un medidor específico de diodos, debemos ver que los diodos no están en corto, lo cual se detecta por su baja resistencia en ambos sentidos, y también debemos medir que lo diodos no están en abierto, lo cual se detecta por su alta resistencia en ambos sentidos. Un diodo correcto da alta resistencia en un sentido y baja en el otro. Para medir en un sentido y otro debemos poner el cable rojo y negro del polímetro primero de un modo y luego del contrario.
- Rotor averiado: Si este elemento se avería normalmente nuestro alternador no proporciona tensión o esta es muy baja. La función del rotor es generar un campo magnético variable en función de la tensión que se le aplica a través de las escobillas. Se debe medir su resistencia y que no existan fugas de su bobina al cuerpo del propio rotor, así como también el buen estado de las pistas de cobre sobre las que hacen contacto las escobillas cuyo diámetro mínimo es de 32,1 mm. Su resistencia es de 18,8-19,2 ohmios en los alternadores de 24V con regulador externo y de 8,8-9,2 ohmios en los que tienen el regulador incorporado. La resistencia entre cada pista y el cuerpo del rotor debe ser infinita. Si alguna de las medidas es incorrecta debemos sustituir el Rotor.
- Estator averiado: Si este elemento se avería normalmente nuestro alternador no proporciona tensión o esta es muy baja. El estator es el elemento donde se genera la tensión de salida, su estructura es de tres bobinas conectadas en estrella, con un punto central y tres salidas por lo que la corriente generada es trifásica. Para comprobar su estado debemos medir su resistencia y su aislamiento hacia su cuerpo. La resistencia entre los tres terminales de salida es muy baja del orden de 0,1-0,2 ohmios por lo que deberemos comprobar que hay continuidad entre todos ellos, además debemos comprobar que no existe continuidad entre los terminales de salida y el propio cuerpo del estator. Si alguna de estas condiciones no se cumple debemos cambiar el estator.
- Regulador averiado: la función del regulador es fundamental ya que se encarga de que la tensión generada por el estator, no este por debajo ni por encima de unos limites en todo el rango de revoluciones del motor, para ello el regulador tiene una conexión de la salida positiva del alternador y en función de que esta sea alta o baja aplica una tensión al rotor menor o mayor respectivamente, de modo que este genera un campo magnético proporcional a la tensión y a su vez induce mayor o menor magnetismo sobre el estator, y este baja o sube su tensión de salida con lo que se regula a sus niveles. Existen varios tipos de reguladores, desde los mecánicos basados en reles que son externos al alternador a los modernos transistorizados que van incorporados en el interior del alternador formando un bloque con las escobillas. Para comprobar su funcionamiento lo mas rápido es sustituirlo por uno cuyo funcionamiento este asegurado, ya que su comprobación total es complicada pues deberíamos hacer una prueba con alimentación externa. En el caso de reguladores a relé una inspección visual del interior puede descubrirnos elementos quemados o contactos defectuosos que nos indiquen su mal estado.
jose
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